Przewidywanie struktury białek First Steps of Protein Structure Prediction Rafał Sudoł

Plan prezentacji BUDOWA BIAŁEK POZIOMY STRUKTUR BIAŁKOWYCH WPROWADZENIE TO METOD PRZEWIDYWANIA STRUKTURY II - RZĘDOWEJ BIAŁEK ROZPUSZCZALNYCH METODY FIZYCZNE METODY OPARTE NA WIEDZY METODY PRZEWIDYWANIA DLA BIAŁEK TRANSBŁONOWYCH I SPLECIONYCH HELIS PODSUMOWANIE

Budowa białka

Aminokwasy

Tworzenie peptydu

Poziomy struktur białkowych STRUKTURA I-RZĘDOWA SKTUKTURA II-RZĘDOWA STRUKTURA III-RZĘDOWA STRUKTURA IV-RZĘDOWA

Struktury drugorzędowe α – helisy β - kartki

Metody przewidywania struktur białkowych Metody fizyczne Metody oparte na wiedzy: Metody de novo Metody porównawcze

Metoda Chou-Fasmana N – liczba reszt we wszystkich znanych strukturach białkowych, spośród których M występuje w helisach Y – całkowita liczba reszt, spośród których X należy do helis

Metoda Chou-Fasmana

Metoda GOR http://fasta.bioch.virginia.edu/fasta_www2/fasta_www/garnier.htm

Metody II generacji wykorzystują sieci neuronowe opierają się one na metodologii z zakresu uczenia maszynowego dokładność przewidywań – powyżej 70% narzędzia: PHD, PSIPRED, SAM-T98

Wykorzystanie wielu metod

Przewidywanie struktury II-rzędowej białek transbłonowych Stanowią od 20 – 30% białek znajdujących się w komórkach Ich funkcje to przekazywanie sygnału, transport przez błonę i zamiana energii Wykorzystywane w biomedyce jako cele dla leków Struktury białek transbłonowych są trudne do rozwiązania Najlepsze opracowane metody: PHOBIUS i MEMSAT3

Przewidywanie struktur nad-drugorzędowych

Podsumowanie Istnieją dwie klasyfikacje metod do przewidywania struktury II – rzędowej białek – metody fizyczne, takie jak krystalografia rentgenowska czy jądrowy rezonans magnetyczny, oraz metody oparte na wiedzy, które mogą przewidywać strukturę jedynie na podstawie sekwencji aminokwasów, lub poprzez analizę porównawczą. Metody można podzielić na trzy generacje: I, II i III generacji. Najlepsze rezultaty przewidywań uzyskuje się poprzez zastosowaniu i analizę kilku metod.

Dziękuję za uwagę

Literatura i źródła Prezentacja została przygotowana na podstawie: „First Steps of Protein Structure Prediction” z książki „Prediction of Protein Structures, Functions and Interactions” J.M.Bujnicki Rysunki, grafika i dane źródłowe wykorzystane w niniejszej prezentacji zostały zaczerpnięte z powyższej publikacji oraz książki „Podstawy bioinformatyki” Jin Xiong oraz z sieci